組合夾具的設(shè)計和組裝實驗報告5頁

1、組合夾具的設(shè)計和組裝實驗報告精04 張為昭 2010010591 指導(dǎo)老師：馮平法一、 實驗?zāi)康?1.強化機床夾具在機械加工中的重要作用。在機械加工過程中,將工件準(zhǔn)確定位并牢固地夾持在一定的位置;加深工件定位與夾緊的概念,定位工件 相對于機床和刀具占有正確的加工位置稱為工件的定位;夾緊把工件定位后 牢固地夾緊,以保持工件既定的正確位置在加工過程中穩(wěn)定不變稱為工件的夾緊。 2.深入理解六點定位原理、過定位、欠定位、完全定位、不完全定位、工 序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、設(shè)計基準(zhǔn)等基本概念。 3.了解組合夾具的工作原理。組合夾具是由一套結(jié)構(gòu)與尺寸標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的元件或合件構(gòu)成的具有一定柔性的

2、、可重復(fù)使用的模塊化夾具。 4.了解組合夾具的主要特點。專用夾具從設(shè)計制造使用報廢,是一單向過程,組合夾具從組裝使用拆卸再組裝再使用再拆卸,是一循環(huán) 過程柔性、可重復(fù)使用、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短是組合夾具的最大優(yōu)點。一次性投資大、夾具體積與重量大、剛性差是組合夾具的主要缺點。 5.了解組合夾具的適用范圍。適合多品種小批量生產(chǎn),新產(chǎn)品試制,臨時緊急或短期生產(chǎn),多用于普通加工機床,數(shù)控機床上也有使用的。 6.了解組合夾具的元件分類與基本功能。組合夾具元件包括:基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、其它件和合件。 7.學(xué)會組合夾具設(shè)計的基本要求及基本組裝知識。 8.了解組合夾具的精度與剛度概念。二、 實驗

3、內(nèi)容和步驟 1.預(yù)習(xí)機床夾具基本知識,掌握六點定位基本原理。 2.預(yù)習(xí)組合夾具基本知識,熟悉槽系組合夾具元件分類、功用及相互連接 方法。 3.掌握槽系組合夾具組裝的基本技能和技巧。 4.分析零件技術(shù)要求,首先分析清楚零件有那些表面要加工,各個表面以 及各個表面相互間都有那些技術(shù)要求,然后每一個小組（23 人）選定某一個工序,確定相應(yīng)的加工方法,要求選擇具體的加工設(shè)備,為其設(shè)計組裝一套槽系組合夾具。本次實驗所選零件共3個,分別是汽車剎車油泵的一個主要零件,分油泵零件和撥叉,均為不規(guī)則零件。提供了相應(yīng)零件圖(見附圖)及毛坯或半成品。5.選擇定位基準(zhǔn),符合粗精基準(zhǔn)選擇原則。 6.確定零件定位方案,運

4、用六點定位原理選擇合理的定位方案,要滿足零件加工要求。 7.畫出初步的夾具草圖。圖上能反映出不同類機床夾具(車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具等)的主要組成部分(夾具體、定位元件、夾緊元件、對刀元件、導(dǎo)向元件等)。我們已經(jīng)為三個零件的重要工序設(shè)計了相應(yīng)的夾具樣板,并拍攝成照片供同學(xué)們參考,希望同學(xué)們不要照搬這些夾具樣板的設(shè)計方案,盡量能夠想自己的方案。 8.為所設(shè)計的夾具選定合適的夾具元件。各種夾具元件的尺寸和形狀可以 參考實驗室的掛圖,每個夾具元件按照其分類及尺寸規(guī)格,均有相應(yīng)的編號,編號已經(jīng)刻在元件上,便于查找和圖紙對應(yīng)。 9.按照合理的組裝次序裝配好夾具,一般要先裝基礎(chǔ)件,再裝支承件、定位件、

5、導(dǎo)向件,最后安裝工件并夾緊。 10.分析夾具結(jié)構(gòu)是否合理。分析工件裝卸、夾緊、排屑是否方便,夾具與刀具和機床是否發(fā)生干涉,夾具體積、重量、安全等是否符合使用要求。 11.分析夾具的定位精度及剛度,判斷夾具是否滿足使用要求。三、 實驗結(jié)果及分析本次實驗針對汽車上的制動總泵主體的工序3進行。1. 零件功能與技術(shù)要求分析(附零件圖)。 制動總泵的零件圖如下所示。制動總泵零件圖 制動總泵的功能是：當(dāng)進行制動操作時，制動踏板作用于活塞推動液壓 油經(jīng)過的孔通過四個的斜孔流向四個輪轂，使制動分泵工作產(chǎn)生制動效果。制動液壓油通過兩個的孔進行回收和補充。 技術(shù)要求分析：（1）的外圓、內(nèi)孔及端面為重要的工作和連接

6、部分，需要進行加工；（2）端面上有兩個的孔用于固定，需要在毛坯上加工出來；（3）的孔及其所在平面為重要的工作和連接部分，需要進行加工；（4）的斜孔為重要工作部分，需要進行加工。2.制定出零件大致的加工工藝(加工過程),細(xì)化到工序即可,實際上就是要確定零件加工工序。 依照技術(shù)要求，加工工序為：（1）加工直徑為41的外圓、內(nèi)孔以及端面 ：（2）鉆兩個直徑為8的位于端面上的孔；（3）加工平面以及兩個直徑為20的孔;（4）加工4個直徑為10的斜孔。 3.選定一個工序,確定加工方法,并選擇具體加工設(shè)備(機床)和裝備(夾具及刀具),要說明理由。 選定制動總泵加工工序3。為保證在同一機床上完成整個工序以簡化

7、加工過程，加工設(shè)備選為既可車端面又可鉆孔的車床，首先用普通車刀車端面（待加工平面），然后用麻花鉆鉆孔。 4.按照粗精基準(zhǔn)選擇原則選擇合理的定位基準(zhǔn),初步分析定位誤差。 依照粗精基準(zhǔn)選擇原則，選擇已加工的的外圓為定位基準(zhǔn)采用V型塊進行定位。由于夾具精度較高，故不考慮夾具本身的精度問題，參照教材P326，加工平面可類比為銑鍵槽，零件圖中的尺寸標(biāo)注類似于教材P326的尺寸H1標(biāo)注法，則定位誤差： 其中為V型槽兩條邊的夾角。可見越大，定位誤差越小。 5.確定詳細(xì)的定位方案,簡述理由。取X為水平面內(nèi)垂直零件對稱軸線的方向，Y為零件的對稱軸方向，Z為豎直方向。要完成工序3的加工，需要限制零件 方向的自由度

8、。因此，選擇短V型塊對 的外圓和端面定位限制方向的自由度，選擇固定頂尖限制零件另一端方向的自由度，與V型塊共同限制零件方向的自由度。選擇盲螺孔小菱形定位銷限制端面孔方向的自由度，與V型塊和頂尖共同限制零件方向的自由度。6.畫出夾具草圖,要表示出夾具體、定位元件、夾緊元件、對刀元件、導(dǎo)向元件等。 夾具草圖如下所示。夾具草圖7.給出夾具元件組裝次序。（1）將導(dǎo)向元件（用于鉆孔時使孔的中心對準(zhǔn)主軸軸心用）安裝在夾具體上；（2）按照計算的尺寸安裝V型塊，至導(dǎo)向元件；（3）按照計算的尺寸，組裝定位夾板及固定螺栓，并依照V型塊的位置安裝至導(dǎo)向元件；（4）按照計算的尺寸，組裝移動平臺和盲螺孔小菱形定位銷并安

9、裝在導(dǎo)向元件上；（5）按照計算的尺寸，組裝頂尖并安裝在導(dǎo)向元件上 。8.夾具結(jié)構(gòu)合理性分析,工件裝卸、夾緊、排屑是否方便,夾具和刀具與機床是否發(fā)生干涉,夾具體積、重量、安全等是否符合使用要求。 此種夾具可以在一臺車床上完成所需的平面和孔的加工，排屑較為方便，且固定較緊，安全程度較高，但車平面的時候，車刀和固定夾板可能會發(fā)生干涉，因此需要仔細(xì)設(shè)計夾板的厚度，同時夾具的重量和體積也較大，不如專用夾具。9.夾具定位精度與剛度分析。 該夾具的組成零件本身精度、剛度較高，由于是槽定位，所以組合后的尺寸也可以調(diào)整至完全滿足加工零件的要求，但同時因為是槽定位，夾具組合后的精度較低，而且組裝時要保證固定各個零

10、件的螺栓有足夠的預(yù)緊力以使夾具整體剛度較高且使用中不會松脫。10.實驗總結(jié)(收獲、建議或意見)。收獲：通過這次實驗，我們認(rèn)識和學(xué)習(xí)了組合夾具的使用方法。這是一種我們過去沒有見過的夾具，有著很強的擴展性，可以適于加工不同的零件。但它也存在一定的不足，比如說結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積重量大等，因此只適用于小批量生產(chǎn)。在未來的學(xué)習(xí)和工作中，我們要注意在合適的場合選用這種夾具來改善加工的質(zhì)量，成本等重要因素。建議和意見：希望實驗室能提供更多的標(biāo)準(zhǔn)件，讓我們能夠有自行設(shè)計夾具的可能，從而加深我們對組合夾具的理解?；蛘邔嶒炇夷苤苯犹峁┩环N加工工序用組合夾具進行的多種不同加緊方案，這樣不僅可以不用提供給學(xué)生過多的標(biāo)

11、準(zhǔn)件，也能在一定程度上加深我們對組合夾具使用靈活性的了解。四、 實驗注意事項1.要愛護夾具元件、量具及有關(guān)工具,操作過程中要輕拿輕放,避免磕碰。 2.擰緊螺母的力量不要過大。 3.搬動重量較大元件時要十分小心,注意砸腳、砸手。4.實驗結(jié)束后,應(yīng)將元件、工量具清理干凈。五、 思考問題1. 通過本次實驗,您認(rèn)為組合夾具有哪些優(yōu)點?有哪些缺點? 優(yōu)點：可適用各種不同零件不同工序的加工，且用完后可拆卸易于保存。缺點：體積、重量較大，且安裝時要求高以防止使用時夾具零件松脫。初期投資大,但由于其可重復(fù)長期使用,最終成本不高。2. 組合夾具適用那些加工范圍? 適用于單件、小批生產(chǎn)以及新產(chǎn)品試制。3. 組合夾

12、具分為槽系和孔系兩大類，二者比較,各有何優(yōu)缺點? 槽系：通過鍵在槽中的定位就能決定元件在夾具中的準(zhǔn)確位置,元件之間再通過螺栓連接和緊固。由于槽無限位，故槽系組合夾具具有很好的可調(diào)整性，裝配靈活性高，但裝配過程中需要較多的測量和調(diào)整，且槽和健配合精度及可靠性較低。孔系：元件剛度高,夾具整體剛度也高,適合數(shù)控機床大切削用量要求, 提高了生產(chǎn)效率。用孔代替了槽,元件結(jié)構(gòu)剛度提高。制造成本低。組裝時間短只需將孔對準(zhǔn)用螺釘緊固即可。組裝簡單容易,對工人熟練程度要求也低。定位可靠,孔系元件之間由一面兩銷定位。元件上任何一個孔均 可方便的作為數(shù)控加工時的坐標(biāo)原點。裝配靈活性差,元件位置不便作無級調(diào)節(jié),元件品種數(shù)量比槽系少。4. 就組合夾具設(shè)計來看,有什么高效率的設(shè)